2022 Fiscal Year Annual Research Report
優れた捕捉能と応答能を有する芳香環オリゴマーミセルの創製
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21K18951
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70372399)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 芳香環ミセル / オリゴマー / 安定化 / 水溶化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、芳香環パネルを含むＶ型両親媒性分子の「連結」により、水中で新規な「芳香環オリゴマーミセル」を構築すると共に、その優れた“集合安定性”と“分子捕捉能”と“刺激応答能”を活用した材料の新創製技術を開拓することである。具体的な研究課題として、まず、複数のＶ型芳香環パネルを有する両親媒性オリゴマーを設計および合成する。次に、その水中での自己組織化により、高い集合安定性と幅広い分子捕捉能を有する芳香環オリゴマーミセルを構築する。さらに、優れた刺激応答能を導入することで、新たな材料創製に資する革新的な機能性ミセルを創製する。以下に、最終年度を通じて得られた研究成果の詳細を述べる。
既報の湾曲型両親媒性分子AA はグラインディング法により、水中で様々な疎水性分子を捕捉により水溶化できる。本研究（初年度）で合成に成功した両親媒性オリゴマーATは高い集合安定性を有することから、同法で効率的な疎水性分子の水溶化に挑戦した。最終年度では具体的に、AT を活用して難溶性の機能性材料のフラーレン、フタロシアニン、オリゴチオフェンなどの捕捉による可溶化を達成した。既報のAAと比較して、AT はフラーレンを1.7倍とフタロシアニンを1.4倍も捕捉した。また、オリゴチオフェンの捕捉では、4量体以上の選択的な内包を達成した。内包体の発光特性では、複数のオリゴチオフェンがスタック状態で内包されることで、発光スペクトルが有機溶媒中と比較して長波長シフトし、発光色が4量体では青から黄色に、5量体では緑からオレンジ色に、6量体では緑から赤色に変化した。さらに、無置換のポリチオフェンの内包による効率的な水溶化を達成した。内包体の発光スペクトルは大幅に長波長シフトし、発光色が青緑色から赤色に変化した。内包したポリチオフェンをガラス基板上へ放出することにも成功した。
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